汽车悬架减振器性能匹配及结构仿真分析

发布时间：2017-10-24 23:20

  本文关键词：汽车悬架减振器性能匹配及结构仿真分析

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【摘要】：悬架减振器在汽车上的应用已有上百年的历史,本文主要针对悬架减振器的性能匹配和建模方法展开研究,具体研究内容如下。以某城市SUV越野车前麦弗逊悬架减振器为主要研究对象,首先根据整车参数及悬架参数,确定了悬架的刚度比、质量比、平安比和最佳阻尼比;建立了减振器工作中复原、压缩行程速度特性的数学模型,并得到其分段线性外特性曲线;基于ADAMS平台建立1/2悬架模型,对其悬架定位参数进行仿真分析,对比实验结果验证其最佳阻尼匹配合理性。接着基于减振器自身的工作机理及结构特点推导复原和压缩工作行程的数学模型,在AMESim平台内建立其等效液压模型。考虑到阀片的非线性弹性特性,基于Solidworks平台建立了复原阀片与压缩阀片的的有限元模型,仿真得出阀片反力与产生形变关系曲线,并导入AMESim中进行液压模型的仿真。针对液压模型中的各个参数进行设置,得到批处理仿真和试验中减振器外特性曲线,从而验证液压模型的正确性。在此基础上基于液压模型对减振器内不同活塞体、不同阀片组合等参数进行仿真分析,得到减振器外特性影响因素的变化规律及不同速度下阻尼力值影响范围。最后提出减振器示功图面积的求解及能量标定方法。建立了减振器示功图面积及饱满度数学模型,基于Matlab平台将计算机图像识别技术应用于减振器示功图像素点个数的检测与面积的求解;并使用LabVIEW平台计算求解减振器在一个工作行程中吸收的总能量,从而定量分析出减振器示功图面积与所吸收能量的关系,为完善减振器的性能评价方法奠定了基础。
【关键词】：悬架系统 减振器 最佳阻尼 能量标定 AMESim
【学位授予单位】：辽宁工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.335.1
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 绪论10-17
• 1.1 引言10
• 1.2 研究背景和意义10-11
• 1.3 液压筒式减振器的发展历史11-15
• 1.3.1 国外研究现状11-13
• 1.3.2 国内研究现状13-15
• 1.4 主要研究内容15-17
• 2 悬架系统阻尼匹配研究及减振器外特性设计17-31
• 2.1 悬架系统最佳阻尼比17-19
• 2.1.1 单轮二自由度 1/4 悬架系统的频响函数17-18
• 2.1.2 车身垂直加速度均方值18-19
• 2.1.3 车辆悬架最佳阻尼比19
• 2.2 减振器外特性分段线性数学模型19-21
• 2.2.1 减振器复原行程最佳阻尼系数19-21
• 2.2.2 减振器压缩行程最佳阻尼系数21
• 2.3 减振器外特性参数设计21-23
• 2.3.1 整车参数及悬架参数21-22
• 2.3.2 减振器外特性参数22-23
• 2.4 减振器外特性振动台试验验证23-25
• 2.5 基于ADAMS悬架振动试验验证25-29
• 2.5.1 ADAMS简介25
• 2.5.2 前悬架ADAMS模型的建立25-28
• 2.5.3 振动台试验及结果28-29
• 2.6 试验验证与性能评价29-30
• 2.7 本章小结30-31
• 3 汽车悬架双筒式减振器数学模型的建立31-40
• 3.1 双筒式减振器结构及工作原理31-33
• 3.2 建模假设33-34
• 3.3 数学模型的建立34-39
• 3.3.1 复原行程数学模型34-37
• 3.3.2 压缩行程数学模型37-39
• 3.4 本章小结39-40
• 4 基于AMESim双筒式减振器建模与仿真分析40-61
• 4.1 减振器建模方法的确定40
• 4.2 AMESim平台及正弦激励理论介绍40-41
• 4.2.1 AMESim平台的介绍40-41
• 4.2.2 减振器正弦激励理论介绍41
• 4.3 双筒式减振器AMESim模型的建立41-48
• 4.3.1 减振器阀片有限元分析41-43
• 4.3.2 减振器各组件模型的建立43-46
• 4.3.3 子模型选取46
• 4.3.4 各子模型参数设置46-47
• 4.3.5 减振器模型仿真分析47-48
• 4.4 基于AMESim的减振器各参数对外特性仿真分析48-60
• 4.4.1 油液密度对减振器外特性的影响48-49
• 4.4.2 活塞杆直径对其性能的影响分析49-50
• 4.4.3 减振器槽片对其性能的影响50-53
• 4.4.4 减振器圆片对其性能的影响53-56
• 4.4.5 活塞体与工作缸之间间隙对其性能的影响56-57
• 4.4.6 气体反弹力对其性能的影响57
• 4.4.7 相同直径但不同结构活塞体的性能仿真研究57-60
• 4.5 减振器各参数影响总结60
• 4.6 本章小结60-61
• 5 减振器示功图能量标定方法研究61-71
• 5.1 减振器示功曲线特征指标61-63
• 5.1.1 减振器示功图的面积61-62
• 5.1.2 示功图的饱满度62-63
• 5.2 示功曲线边缘识别及像素点统计63-67
• 5.2.1 技术路线63-64
• 5.2.2 示功图图像处理64-65
• 5.2.3 Canny边缘检测65-67
• 5.3 基于LabVIEW减振器能量求解方法67-69
• 5.4 示功图单位像素点面积的能量标定69-70
• 5.5 本章小结70-71
• 6 总结与展望71-73
• 6.1 总结71
• 6.2 展望71-73
• 参考文献73-76
• 攻读硕士期间发表学术论文情况76-77
• 致谢77

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本文编号：1091015